基于SDN的OTN和UTN网络融合技术研究

苑海峰++黄业明++王兰

摘 要：随着网络技术的快速发展，人们对于网络的需求更甚。网络的技术研究方面，也在逐步打破传统思维找寻新的方向。本文介绍一种全新的技术，基于SDN下OTN与UTN网络融合的技术较之传统技术显得更加智能化。本文将基于SDN下OTN与UTN在融合时的需求分析、融合方式及两种典型方案的对比。

关键词：SDN；OTN和UTN；网络融合技术；需求分析；方案

传输网络的架构，对比传统，SDN带来的变化可说是带革命性的。在城域网，OTN、UTN混组时，在保护倒换、端对端OAM及其它方面，基于SDN下能很好地实现这些方面的协同。在方案上，融合技术有两种，一种是对现有网络实施改造，达到渐进式融合；一种是基于转发、控制，分离式的融合。

1 简述

1.1 SDN简述

在控制功能上，传统方式是连接传输设备，因此，不论定义还是编程，只有生产商能操控。基于SDN下最大的特点是，在控制功能上，移至完全独立的环境（网络控制系统），从而脱离传输设备，那么控制功能编程，用户也能直接参与。

1.2 SDN的优势

在计算速度、网络全局管理、互操作性一系列功能上，集中式的SDN，占据绝对优势。

2 OTN、UTN融合，需求分析

2.1 OTN、UTN融合原理

在移动业务中，UTN的作用是汇聚、回传，而OTN的作用是汇聚、透传。因此，在城域边缘，会大量部署UTN，在回传业务中，一旦汇聚层升至10G时，有OTN汇聚、透传能实现以下两点：第一、传送成本、光纤资源，得到节约；第二、加之光传输刚性管道，传送质量提高，也更加可靠。

2.2 需求分析

第一，同一城域网络，不论结构还是层次，都非常复杂。因此，OTN、UTN混组，规模较大；大量的UTN接入，节点数量多，拓扑结构也就复杂；业务配置上，任务繁重，不论网络拓展还是业务发放，都难有高效率。

第二，两个管理体系OTN和UTN，分别独立运转。因此，在回传业务中，在端对端管理上面，也提出较大挑战。

第三，在管理、调度上，OTN和UTN缺乏互通，两张网络一融合，跨层的管理上，也显得颇为紧迫。

3 融合方案

3.1 渐进式

渐进式融合本质原理是就现成的OTN、UTN，两者的网管系统，直接实施改造。

OTN、UTN两者的EMS，可作为两者初步的、现成的控制器，用以控制OTN、UTN两种完全不同的网络。OTN、UTN的EMS通过北向接口扩大，两者的EMS协同控制器，实现相连。此外，某些调度、控制功能，EMS不支持，结合GMPLS协议，OTN、UTN的网元也可与控制器进行通信。

控制器内部，具备的功能包括：网络统一管理、虚拟化管理、多协议适配、流量感知、业务配置等[3]。此阶段，网络进行北向开发，主体是针对运营商，其自身的应用包含：调度、业务监控、流量工程、保护及开通等功能。而对第三方，并不提供网络服务，也不开放网络信息[1]。

3.2 转发、控制分离式

基于SDN下，关于OTN和UTN，其转发、控制分离的结构分别是：OTN-NE及UTN-NE。不论是OTN-NE还是UTN-NE，统统只留下OTN、UTN转发、传送的平面，两者的管理、控制的平面，均移至O-Controller及U-Controller中。这样，通过OTN EMS对OTN-NE调度、控制的功能，由O-Controller替代；通过UTN EMS对UTN-NE调度、控制的功能，由U-Controller替代。在NE与控制器间，采用open-flow里面CVNI的接口协议。

CDPI的作用是：用于Controller，对物理网元进行直接地控制，在相关资源上实现管控。CVNI的作用是：它是一个通信接口，对上层控制器作用，从而在虚拟拓扑中，控制网元及相关连接。而CVNI控制通道，不是与虚拟网元一一对应，而是与虚拟拓扑一一对应，因此，对拓扑发现，CVNI则不涉及处理。CVNI、CDPI的相似之处是，两者控制、管理的协议都基于open-flow，都能作相应拓展。CVNI、CDPI的差别之处在于，同样基于open-flow，CDPI的主要功能是：对下层网元实施控制，而CVNI的主要功能是：对虚拟网络实施控制（由下层的Controller进行提供）。

在转发、控制两者分离这种结构下，所有OTN、UTN网元只负责相关业务、流量地转发，而控制、协同功能上，由控制器组负责实现。

3.3 对比两种方案

对比两种方案，渐进式与转发、控制分离式架构比较，后者胜过前者。第一，后者在网络虚拟化上，不管是流量管理，还是配置、管理策略各方面，对比前者，都更灵活。第二，因为后者在北向开发上，应用种类比前者多[2]，自然功能也比前者强大。

4 结束语

综上，对于现成网络，已经做过部署，结合OTN、UTN的EMS，把网络管理升级，便可实现融合、进而控制；而对于未来的网络，支持转发、控制的分离，便可基于SDN下融合OTN、UTN，也可实现技术融合。另外，把SDN引入，实施智能控制，在业务感知、业务调度、端对端业务运行及管理、IP保护协同诸多方面，已有的难题都能解决。

[参考文献]

[1]吴文敬.下一代网络中的软交换技术[J].铁路通信信号工程技术.2005（01）.

[2]许祁玉.未来电信网络的发展趋势探析[J].电信网技术.2006（06）.

[3]TD/GSM网络融合解决方案[J].通信世界.2007（11）.

[4]鲜伟，李小文.基于IMS实现网络融合[J].中国新通信.2008（05）.

[5]赵丽.软交换技术及其应用[J].同煤科技.2008（02）.